纺织机械自动化应用及发展研究

摘要：新时期，科技发展日新月异，自动化技术作为科技创新的前沿技术，当前被广泛应用到各行各业，其中也包括纺织业。我国是纺织产品生产大国，近年来，随着市场需求不断增加，纺织产业也在积极寻求提高生产效率和质量的有效方法。这一形势下，纺织机械自动化技术应运而生，包括以太网技术、伺服驱动器等。为纺织业现代化发展奠定了良好基础。所以，本文将结合实践经验，对纺织机械自动化技术的应用展开分析，并展望其未来发展趋势，旨在为更多人研究提供参考。

关键词：纺织业；机械自动化技术；应用；发展

引言：

时代的迅速发展，科技的不断进步，市场经济体制改革的持续深入，使得各行各业面临的市场竞争压力与日俱增，科学技术成为各行业、各领域增强自身市场竞争力的重要抓手。我国纺织业发展历史悠久，在生产工艺方面经历了一系列变革，目前为止，已经基本实现了机械自动化技术全面普及目标，在一定程度上提高了纺织企业的生产能力和水平。但不可否认的是，随着现代社会对纺织工艺技术要求的进一步提高，纺织机械自动化技术也面临着迫切的更新换代要求，如何提高机械设备的灵活性、功能性和安全性，成为纺织工艺发展未来发展需要深入研究的重要课题，需要相关学者予以关注。

一、纺织机械自动化现状分析

近年来，随着纺织产品出口贸易的逐渐增多，越来越多国内纺织企业开始使用机械自动化技术。结合实践来看，我国目前的纺织机械制造产业已经基本趋于成熟，不仅具备自主研发和创新能力，还能够切实满足纺织业实际生产需求。尤其随着自动化技术的不断升级，纺织产业的机械设备也融入了各种自动化部件，在一定程度上提高了纺织企业生产水平，并且整个生产过程大量节约了人力资源，可以有效降低人力成本的投入[1]。但不可否认的是，由于我国在纺织机械自动化技术研究和应用方面起步较晚，所以与西方发达国家相比依然存在一定差距，主要体现在设备数字化、智能化水平落后等方面。我国目前使用的纺织机械自动化技术，大多由以下部分构成：

（一）传感装置

传感装置的类型多种多样，根据不同纺织产品的生产工艺进行划分，可以分为以下几种：第一，光电传感器。就是通过器件将光信号转变为电信号，能够对物体形状、工作状态等进行检测[2]。第二，温度传感器。主要用来对人体温度进行连续监测。第三，压力传感器。能够通过轻而易举的方式融入纺织产品中，常见的压力传感器是根据纱线、织物等材料的电容或电阻变化，对压力、拉力等进行检测。

（二）运动控制

运动控制是纺织机械自动化技术的重要系统，主要由服务、推动等系统组合而成，在系统运行过程中离不开单片机的支持，同时需要依赖于多单元同步把握技术。

（三）人机界面

人机界面能够为人类与机械设备沟通交流提供平台，这也是突出机械设备智能化水平的一个体现，在纺织机械设备中，人机界面主要由显示器、操作端和终端三部分组成。

二、纺织机械自动化技术的实际应用

（一）步进电机系统的实际应用

步进电机是我国现代化纺织业生产中较为常见的机械自动化设备，也是应用计算机项目的关键执行软件之一，在实际生产中，被广泛应用到高精度定位领域。结合实际情况来看，步进电机系统本身具有高精度定位功能，并且操作过程简单便捷，转子惯量相对较低，在应用过程中基本不会发生累计误差情况。在步进电机中使用频频操作技术，能够将其直接应用到纺织机械设备中，尤其在送经设备中发挥重要作用，相对于传统生产工艺来说，采用步进电机能够规避以往经线张力不均等问题，有利于纺织企业生产效率和质量[3]。结合实践来看，步进电机不仅具备较强的微机控制能力，还能够对装置进行自动调匀，并且生产过程灵敏度较高、适用范围较广、抗感染性能较强，所以值得持续推广和应用。

（二）交流伺服系统的实际应用

在纺织机械设备中使用交流伺服系统，能够达到优化机械设备性能的效果，使机械设备在实际应用中能够切实满足产品精度要求。当前，纺织企业在实际生产中使用的圆网印花机、分条机、粗纱机等新型机械设备，大多引入了交流伺服系统，该系统呈现出了控制精度高、响应速度快、运行过程稳定可靠等优势。

（三）现场总线的实际应用

通讯能力会在一定程度上约束纺织机械自动化的控制能力，而这一因素，也为自动化技术进一步发展指明了方向。使用现场总线技术，能够有效提高通讯能力，进而提高纺织机械自动化设备的控制水平[4]。并且整个过程采用数字化控制模式，能够规避传统模拟控制存在的不足之处。通过对比模拟控制技术和数字化控制技术，可以发现后者的速度更快、抗干扰能力更强，并且可以对生产过程的数据信息进行实时采集。

三、纺织机械自动化技术发展趋势分析

（一）高性能伺服驱动器

在我国纺织业发展过程中，变频调速技术的应用日益广泛，伺服技术就是在这一背景下诞生的，能够促进纺织机械设备逐渐向多轴化趋势发展。这也意味着，在单轴驱动领域，小功率伺服驱动器的应用需求会越来越高。可以将纺织机械设备运行过程对驱动器的要求归纳为以下方面：第一，技术的蓬勃发展，使频调速技术与伺服技术有效结合成为大势所趋，生成的驱动器在纺织生产中发挥出来显著作用，不仅灵活性高，还能够对速度、位置等进行合理调节。第二，高性能伺服驱动器可以与直流母线技术协同使用，通过设置一个功率较大的整流器和多个逆变器，能够进一步提高发电状态驱动轴的能量反馈水平[5]。第三，高性能伺服驱动器具备总线接口功能，能够为多轴同步控制等通讯提供便利，并且可以根据实际情况针对性选择总线。第四，高性能伺服驱动器具备多种附加功能，能够执行简单的运算步骤，同时完成基本控制工作。这也意味着，驱动器可以作为现场控制的基本控制单元，其发展前景极其广阔。

（二）现场总线中的以太网技术

控制器的高速运算和伺服运动器信息交换过程存在诸多问题，而引入现场总线技术可以切实解决这一问题，有利于提高通信可靠性和稳定性。纺织业使用现场总线技术，要求不断转变传统控制方式，如此才能够达到理想的通讯效果，进而满足纺织业生产控制要求。现阶段，为纺织企业提供驱动器和控制器的供应商，通常也能够提供多种类型的现场总线，这也提高了通讯经济性、开放性等特点，有利于获得更多客户青睐。所以将现场总线技术应用到纺织机械自动化设备势在必行。

结束语：

综上所述，在纺织工业的发展历程中，纺织机械自动化无疑是一个里程碑式的进步。其以其独特的优势和深远的影响，推动了整个纺织行业的快速发展，一方面提升了纺织品的质量。自动化设备的精确控制系统能够确保每一根纱线和每一种花样的准确对应，避免了因人为操作而带来的质量波动。另一方面，纺织机械自动化还改善了工作环境，降低了工人的劳动强度。自动化设备的引入使得工人可以从繁重的体力劳动中解放出来，更多地从事技术和管理方面的工作，提高了工作效率和劳动质量。

参考文献：

[1]林苑，程帅鹏，徐长斌，等.纺织机械自动化应用及发展方向[J].纺织报告，2021，40（11）：18-19.

[2]李如春.纺织机械自动化应用及未来的发展方向[J].轻纺工业与技术，2021，50（6）：77-78.

[3]郑冬冬.浅谈纺织机械自动化应用及未来的发展方向[J].轻纺工业与技术，2019，48（9）：91-92，95.

[4]陈运胜，李映.机械自动化技术在纺织精密加工中的应用[J].轻纺工业与技术，2022，51（6）：79-81.

[5]马丽红.电气自动化控制系统在纺织机械设备中的应用[J].化纤与纺织技术，2021，50（6）：95-96.